(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バーナ中心部には燃料を噴射する燃料ノズル、バーナの外縁近くには燃焼用空気を噴射する複数の空気噴射口を環状に設けておき、燃料ノズルから供給する燃料と空気噴射口から直下方向に供給する燃焼用空気を混合し、火炎は空気噴射口の部分に分割して燃焼を行うバーナにおいて、前記の環状に並べている空気噴射口はちどり状に配置することで、バーナ中心部からの距離が長い空気噴射口と、バーナ中心部からの距離が短い空気噴射口を交互に配置したことを特徴とするバーナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バーナ中心部の燃料ノズルから燃料を噴射し、バーナ外縁近くの空気噴射口から燃焼用空気を噴射して燃焼を行うバーナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−３３１０号公報にあるように、バーナ中心部には燃料を噴射する燃料ノズル、バーナの外縁近くには燃焼用空気を噴射する複数の空気噴射口を環状に設けておき、燃料ノズルから供給する燃料と空気噴射口から供給する燃焼用空気を混合して燃焼を行うバーナが知られている。このタイプのバーナでは、バーナ中心から空気噴射口までの長さを長くすると、保炎面が広くなるために火炎は安定するが、ＮＯｘの発生量は多くなる。逆にバーナ中心から空気噴射口までの長さを短くすると、ＮＯｘ発生量は少なくなるが、燃焼は不安定になるという二律背反の関係がある。そのため、空気噴射口の位置は、燃焼の安定性とＮＯｘの発生量に配慮した中間的な位置に設定しており、燃焼の安定性とＮＯｘ発生量低減の両方を少しずつ犠牲にしている。
【特許文献１】特開２００５−３３１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明が解決しようとする課題は、火炎の安定性を向上させることと、ＮＯｘ発生量を低減することの両方を高い水準に保つことのできるバーナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載の発明は、バーナ中心部には燃料を噴射する燃料ノズル、バーナの外縁近くには燃焼用空気を噴射する複数の空気噴射口を環状に設けておき、燃料ノズルから供給する燃料と空気噴射口から供給する燃焼用空気を混合して燃焼を行うバーナにおいて、前記の環状に並べている空気噴射口はちどり状に配置することで、バーナ中心部からの距離が長い空気噴射口と、バーナ中心部からの距離が短い空気噴射口を交互に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
バーナ中心部から空気噴射口までの距離を長くすることで、保炎面を大きくしている部分では、火炎は保炎面により強く定着することになり、火炎の長さは短くなる。火炎を保炎面に定着させることで、火炎は安定して燃焼することができ、火炎の燃焼が安定している部分があると、火炎全体の安定性が向上する。逆に、バーナ中心部から空気噴射口までの距離を短くした部分では、保炎面が小さくなる。保炎面が小さくなると、火炎の保炎面に定着する作用が小さくなり、火炎の長さは長くなる。そのため、バーナの火炎には、長い火炎と短い火炎が交互に現れることになり、火炎の表面積が大きくなると、火炎から放出される熱量が大きくなる。そのため、火炎の温度は低くなり、ＮＯｘの発生量は低くなる。このことにより、火炎の安定性を向上させることと、ＮＯｘ発生量を低減することの両方の作用を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の一実施例を図面を用いて説明する。図１は第１の実施例におけるバーナの断面斜視図、図２は図１のバーナをボイラに搭載した状態でのボイラの一部断面図、図３は図１のバーナにおける底面図、図４は第２の実施例におけるバーナの底面図である。
【０００８】
まず第１の実施例に基づいて説明する。ボイラは、中央に略円筒状の燃焼室６を持ち、燃焼室６の周囲を多数の水管で囲む。燃焼室６の上部に、燃焼室の中心軸とバーナの中心軸が重なるようにバーナ１を設置し、燃焼室６に向けて下向きに火炎を発生するようにしておく。バーナ１には内筒２及び外筒３からなる２重の円筒を設け、内筒２内に燃料ノズル４を設けている。内筒２と外筒３は同心の円筒であり、内筒２と外筒３で挟まれる環状領域を燃焼用空気通路５とし、燃焼用空気通路５の先に空気噴射口７を設ける。
【０００９】
空気噴射口７は燃焼用空気通路５先端側に環状で等間隔に配置しておき、空気噴射口７から直下方向へ燃焼用空気を噴出するようにしておく。環状に並べている空気噴射口７は、バーナ中心側に寄せたものと、バーナ外縁側に寄せたものが交互になるように、ちどり状に配置している。空気噴射口７をちどり状に配置することで、バーナ中心軸からの距離が長い空気噴射口７と、バーナ中心軸からの距離が短い空気噴射口７が交互に並ぶようにしている。
【００１０】
このバーナでは、バーナ中心部分の燃料ノズル４から円錐状に燃料を噴射し、分割して設けている空気噴射口７から燃焼用空気を分割して噴射することになる。火炎の燃焼は、燃料と燃焼用空気が混合して行われ、燃料に対して十分な量の空気がないと燃焼は行われない。空気の供給は空気噴射口７から行っているため、火炎は各空気噴射口７の部分に分割してできる。火炎は、保炎面の面積が大きいと、火炎が保炎面に定着する作用が強くなり、火炎の長さは短くなる。逆に保炎面の面積が小さいと、火炎の保炎面に定着する作用が小さくなり、火炎は長く伸びることになる。保炎面の大きさは、バーナ中心軸から空気噴射口７までの距離が長くなっている部分では大きくなり、バーナ中心軸から空気噴射口７までの距離が短くなっている部分では小さくなる。
【００１１】
バーナ中心部から空気噴射口までの距離を長くすることで、保炎面を大きくしている部分では、火炎は保炎面により強く定着することになり、火炎の長さは短くなる。火炎を保炎面に定着させることで、火炎は安定して燃焼することができ、火炎の燃焼が安定している部分があると、火炎全体の安定性が向上する。逆に、バーナ中心部から空気噴射口までの距離を短くした部分では、保炎面が小さくなる。保炎面が小さくなると、火炎の保炎面に定着する作用が小さくなり、火炎の長さは長くなる。そのため、バーナの火炎には、長い火炎と短い火炎が交互に現れることになり、火炎の表面積が大きくなると、火炎から放出される熱量が大きくなる。そのため、火炎の温度は低くなり、ＮＯｘの発生量は低くなる。このことにより、火炎の安定性を向上させることと、ＮＯｘ発生量を低減することの両方で高い効果を得ることができる。
【００１２】
図４は第２の実施例におけるバーナの底面図である。このバーナは、基本的な構成は第１の実施例と同じであり、空気噴射口７のみが異なっている。このバーナでは、空気噴射口７の口径を２段階としており、口径の大きな空気噴射口７と口径の小さな空気噴射口７を交互に配置している。口径の大きな空気噴射口７ではバーナ中心軸から空気噴射口７の手前面までの距離が短くなり、口径の小さな空気噴射口７ではバーナ中心軸から空気噴射口７の手前面までの距離が長くなる。そのため、空気噴射口７をちどり状に配置した第１の実施例と同じ作用を得ることができる。  
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施例におけるバーナの断面斜視図
【図２】図１のバーナをボイラに搭載した状態でのボイラの一部断面図
【図３】図１のバーナにおける底面図
【図４】本発明の他の実施例におけるバーナの底面図
【符号の説明】
【００１４】
１  バーナ
２  内筒
３  外筒
４  燃料ノズル
５  燃焼用空気通路
６  燃焼室
７  空気噴射口
【図１】
0005155615.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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